14.3.3. Технические параметры ультразвуковых дефектоскопов

При выборе того или иного типа ультразвуковых дефектоскопов особое внимание необходимо уделять технико-эксплуатационным параметрам и оценки применимости приборов в условиях локомо­тивных и вагонных депо. Так как дефектоскопии подвергаются все детали подвижного состава, обеспечивающие безопасность движе­ния и безаварийную работу, то большое внимание должно уделять­ся достоверности и надежности контроля технического состояни­я узлов и деталей подвижного состава.

Широкое распространение в условиях железнодорожного произ­водства получили ультразвуковые дефектоскопы с соответствующим набором преобразователей: УД2-12; УД2-70; УД2-102; УД-4Т. Тех­нические параметры дефектоскопов приведены в табл. 7.

Таблица 7

Технические параметры уз дефектоскопов

тип прибора	диапазон рабочих частот, МГц	максимальная глубина прозвучивания, мм	габаритные размеры	масса, кг
УД2-12	1,25 – 10,0	5000		8,4
УД2-70	0,4 – 5,0	5000	245х145х75	3,0
УД2-102 «ПЕЛЕНГ»	0,4 – 5,0	17750	165х265х60	2,3

Дефектоскоп УД2-12 — переносной дефектоскоп (рис. 156), пред­назначенный для выполнения УЗ контроля и измерения толщины изделий из сталей и других металлов разнообразных типоразмеров, полученных различными способами. Дефектоскоп позволяет: обна­руживать дефекты типа нарушения сплошности материалов; опре­делять глубину залегания дефектов и измерять толщину дефектов (при использовании прямо-

го ПЭП); их координаты (при ис­пользовании наклонных ПЭП) с выводом информации на циф­ровое табло; измерять отноше­ние амплитуд сигналов кнопоч­ным аттенюатором в пределах 2—62 дБ.

86

Регулировка амплитуды им­пульса позволяет некалибро­ванно изменить высоту эхо-сиг­нала на ЭЛТ на 22 дБ. Регулировка усиления приемного тракта не­калиброванно изменяет усилие на 48 дБ. Таким образом, полный диапазон регулировки амплитуд эхо-сигналов на экране ЭЛТ состав­ляет 132 дБ. А также измерять отношение амплитуд сигналов цифро­вым индикатором в пределах 1—20 дБ с дискретностью 0,1 дБ; оцени­вать эквивалентную площадь отражателя от 3 до 30 мм².

Прибор имеет следующие сервисные устройства, облегчающие процессы настройки и контроля:

• компенсированную отсечку шумов;

• систему ВРЧ с выводом кривой ВРЧ на экран дефектоскопа;

• систему АСД с настройкой по трем порогам: поиска, регистра­ции и браковки.

Прибор имеет следующие параметры:

• значения номинальных рабочих частот: 1,25; 1,8; 2,5; 5,0; 10 МГц;

• цифровой индикатор расстояния от 1 до 999 мм;

• предел допускаемой погрешности глубиномера для прямых ПЭП на толщинах до 400 мм не превышает ±(0,5 + 0,015Н) мм, где Н — глубина залегания отражателя, при этом предел допускаемой основной погрешности измерения координат отражателя наклон­ным ПЭП с углами ввода 40 и 50° на глубинах до 50 мм не превы­шает ±(1+ 0,05А) мм и ±(1 + 0,03 У) мм, где Х,У — значения коор­динат отражателей;

• длительность задержки развертки регулируется от 0 до 250 мкс (0—730 мм для продольной волны в стали).

Прибор позволяет измерять временные интервалы:

• от 1 до 99,99 мкс с дискретностью 0,1 мкс;

• от 1 до 2000 мкс с дискретностью 1 мкс.

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности изме­рения временного интервала по цифровому индикатору не более ±(0,2 + 01Т) мкс, где Т — интервал времени.

Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения отно­шения амплитуд сигналов (аттенюатора) на входе приемника дефек­тоскопа не более ±(0,2 + 0,03 N), где N — номинальное значение ос­лабления аттенюатора.

Динамический диапазон ВРЧ не менее 40 дБ. Длительность зоны ВРЧ регулируется в пределах от 10 до 150 мкс (от 30 до 400 мм для продольной волны в стали). Задержка зоны ВРЧ регулируется в пре­делах от 0 до 70 мкс (от 0 до 205 мм для продольной волны в стали). Следует отметить, что система ВРЧ прибора УД2-12 совершеннее, чем в зарубежных приборах такого же класса, как по динамическо­му диапазону, так и по удобству и точности настройки. Длительность зоны АСД регулируется в пределах от 3 до 200 мкс (от 0 до 585 мм для продольной волны в стали).

87

Дефектоскоп УД2-70 — ультразвуковой дефектоскоп, предназна­ченный для выявления дефектов в деталях и узлах локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава, а также для других изделий, подвергающихся ультразвуковому контролю (рис. 157).

Рис. 157. Дефектоскоп ультразвуковой УД2-70

Он имеет прочный алюминиевый корпус, небольшой вес и удобен в эксплуа­тации. Большой электролюминесцентный дисплей позволяет полу­чать информацию о всех параметрах дефекта, а связь дефектоскопа с компьютером позволяет автоматизировать весь процесс отработки информации и выдачи протокола контроля. Дефектоскоп комплек­туется пьезоэлектрическими преобразователями типа П111-2,5-К12- 003; П111-5-К6; П121-2,5-40-М-003; П131-2,5-0°/18°; П122-2,5-90-003 и др. (всего 8 штук).

Дефектоскоп УД2-102 «Пеленг» предназначен для выявления дефек­тов типа нарушения сплошности (внутренние трещины, поры, рако­вины и.д.) с изменением и регист­рацией в памяти дефектоскопа ха­рактеристик выявленных дефектов (амплитуда отраженного сигнала, координаты и др.) (рис. 158). Применяется при контроле вручную или с использованием устройства сканирования в соответствии с предварительно созданными и зафиксированными настройками.

Рис. 158. Дефектоскоп УД2-102

Дефектоскоп имеет несколько специализирован­ных версий, предназначенных для ультразвукового контроля осей колесных пар, бандажей, а также для контроля сварных со­единений.

Дефектоскоп УД2-102 позво­ляет реализовать все методы ультразвукового контроля: эхо-метод, теневой и зеркально-те­невой. При этом в дефектоско­пе предусмотрены следующие технические решения:

88

• типовое представление результатов ультразвукового контроля (А-развертка) и визуализация контролируемого сечения изделия (В- и W-развертки);

• проведение контроля с использованием двух зон временной се­лекции (ВС), временной регулировки чувствительности (ВРЧ), а так­же режимов «стоп-кадр», «огибающая» и др.;

• энергонезависимая память для созданных настроек и записан­ных результатов контроля (протоколов);

• возможность создания и сохранения в памяти дефектоскопа многоэтапного контроля;

• создание и сохранение в памяти дефектоскопа отчетов о прове­дении контроля однотипных изделий;

• автоматическая регулировка усиления (АРУ), обеспечивающая оперативную корректировку чувствительности при измерении зату­хания ультразвуковых колебаний (УЗК) и качества акустического контакта по опорному сигналу;

• упрощена процедура создания настроек, а также повышена их достоверность, благодаря наличию типовых вариантов работы;

• имеется возможность подключения дефектоскопа к типовой ПЭВМ через разъём RS-232.

Дефектоскоп позволяет выявлять дефекты в изделиях из стали (оси колесных пар) на глубине от 1 до 17 750 мм с углом ввода зондирую­щего сигнала 0°.

Рис. 159. Структурная схема дефектоскопа УД2-102 «Пеленг»

89

Дефектоскоп является переносным одноканальным электронным устройством со встроенным микропроцессорным управлением. Структурная схема электронного блока (рис. 159) состоит из следу­ющих основных узлов: устройства обработки (УО); приёмо-возбудителя (ПВ); пульта управления и индикации (ПУИ); преобразова­теля напряжения (ПН); устройства цифрового интерфейса (УЦИ); встроенного звукового и светового индикаторов; встроенной акку­муляторной батареи и зарядного устройства.

Устройство обработки управляет работой всех узлов электрон­ного блока, устанавливает требуемые режимы работы дефектоско­па и параметры настройки. Сигналы УО, поступающие на ПВ и УЦИ, управляют выходной мощностью генератора импульсов воз­буждения, переключают аттенюатор приемника, изменяя его чувстви­тельность, а также задают режим работы ПВ в соответствии со схе­мой прозвучивания. Отраженные сигналы с выхода АВ поступают на УЦИ. Оно преобразует их в цифровую форму и выдает на УО для вторичной обработки и выдачи на экран — основной индикатор дефектоскопа. Изменение параметров настройки, режимов ра­боты, выводимой информации на экран осуществляется с помощью клавиатуры на панели управления.